一种远超钱德拉塞卡质量极限的 Ia 型超新星单简并前身星模型
太阳与恒星天体物理
2015-05-28 v3
摘要
近期对 Ia 型超新星 (SNe Ia) 的观测表明，部分前身白矮星 (WDs) 的质量高达 2.4–2.8 M_sun，远超钱德拉塞卡质量极限。我们提出了一种新的 Ia 型超新星单简并 (SD) 前身星模型，其中白矮星质量可能达到 2.3–2.7 M_sun。该模型包含了三个双星演化过程：吸积白矮星的光学厚星风、白矮星星风对伴星的物质剥离，以及白矮星由较差自转提供的支撑。通过吸积，白矮星质量可从初始的 1.1 (1.2) M_sun 增长至 2.3 (2.7) M_sun，这与 SN 2003fg、SN 2006gz、SN 2007if 和 SN 2009dc 等高光度 Ia 型超新星相一致。爆炸白矮星存在三个特征质量范围。在极端大质量情况下，较差自转白矮星在质量超过 2.4 M_sun 后不久，便会因 T/|W| ~ 0.14 处的长期不稳定性而爆发为 Ia 型超新星。对于 M_WD = 1.5–2.4 M_sun 的中等质量范围，白矮星质量达到最大值后，需要经历一段时间（自转减慢时间），通过角动量的损失或重新分布，碳才能被点燃并引发 Ia 型超新星爆炸。对于 M_WD = 1.38–1.5 M_sun 的刚性自转白矮星低质量情况，自转减慢时间取决于白矮星角动量损失的时间尺度。自转减慢时间的差异可能产生“即时”和“延迟”两种成分。我们还提出，极亮的超钱德拉塞卡质量 Ia 型超新星诞生于低金属量环境中。
引用
@article{arxiv.1106.3510,
title = {A Single Degenerate Progenitor Model for Type Ia Supernovae Highly Exceeding the Chandrasekhar Mass Limit},
author = {Izumi Hachisu and Mariko Kato and Hideyuki Saio and Ken'ichi Nomoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.3510},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 8 figures, to appear in ApJ, accepted version (accepted on 12th Sep 2011)